2023-08-31 16:01:23
qPCR作为一项基础的分子生物学实验,在生命科学研究中有着非常广泛的应用。由于qPCR实验中的影响因素众多,稍有不慎就会导致定量结果异常。本文特别整理了qPCR实验过程中的要点和注意事项,希望能够帮助大家取得理想的定量结果。
实验设计
1
如何设置重复和对照?
qPCR实验通常需要设置三个生物学重复,对于不同的实验处理,还要有3个技术重复。
● 生物学重复:同一处理下的不同植株、细胞系、动物个体等。
● 技术重复:同一实验材料所包含的复孔。
实验对照是实验的监控系统,用以监测实验是否存在异常。在qPCR实验中,实验对照通常有NTC对照和NRT对照。
● NTC:无模板对照,用来验证实验材料是否被污染或是否存在引物二聚体,一般用水做模板。
● NRT:采用未经反转录的RNA做模板,以检测gDNA的残留情况。
2
如何选择内参基因?
在进行相对定量PCR实验时,需要选择合适的内参基因对不同样本的基因表达水平进行校正。
常用的内参基因包括Actin、GAPDH、18S rRNA等。内参基因的选择可参考已发表文献或通过具体实验来筛选;也可通过内参基因数据库来检索,如中科院内参基因数据库(ICG http://icg.big.ac.cn/),里面涵盖了200多个物种的内参基因信息。
反应体系的配置
1
选择两步法还是三步法?
实验时可参照荧光定量反应试剂说明书来设置反应程序。一般建议采用两步法PCR反应程序进行实验,若因模板量较低等因素导致扩增效果不佳,可调整为三步法反应程序。
2
cDNA是否可测浓度?是否需要稀释?
反转录获得的cDNA体系比较复杂(包含引物、dNTP、Buffer等多种成分),其中的部分成分在OD260处同样有吸光值,反转录后直接用产物测量无法获得准确的cDNA浓度。
对于高丰度基因,在定量时可将cDNA稀释4-10倍;低丰度基因不建议稀释。在不确定基因表达丰度的情况下,可将cDNA做梯度稀释,然后根据定量Ct值确定最佳稀释度。
3
引物浓度该如何确定?
引物纯度对反应特异性影响很大,建议使用PAGE纯化级别以上的引物。收到引物干粉后需根据说明书将引物稀释配制成100 μM的母液分装保存,实验时将母液稀释至10 μM再使用。引物终浓度为0.3 μM可以在大多数体系中获得良好的扩增结果。如需进一步优化,可以在 0.2-0.5 μM范围内调整引物浓度。
4
ROX染料该如何正确使用?
ROX是一种惰性参比染料,不参与PCR反应。ROX作为阳性参比,可对其它荧光信号进行归一化,以校正孔间差异。使用不同qPCR仪时ROX染料的用量不同。
常见仪器的最适ROX染料浓度
5
退火温度如何设定?
通常引物退火温度比引物的解链温度(Tm)低5℃,如果引物碱基数较少,可适当提高退火温度,提升PCR的特异性;如果碱基数较多,可适当减低退火温度。建议先采用说明书推荐的退火温度,如需进一步优化,可以尝试在原退火温度上下5℃范围内进行调整。
定量结果判读
对于染料法荧光定量,我们一般通过扩增曲线、熔解曲线来衡量qPCR结果的好坏。
扩增曲线
扩增曲线应为平滑的S型曲线,能够到达平台期。阳性样本的Ct值在15-30之间;NTC样本无扩增曲线或Ct>35;复孔间Ct值之差小于0.5或STD<0.2。
熔解曲线
熔解曲线有单一锐利的峰,Tm值在80-90℃之间,NTC样本无目标基因峰。
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